Сирек жер элементтеріөздері бай электронды құрылымдарға ие және көптеген оптикалық, электрлік және магниттік қасиеттерді көрсетеді. Сирек жер наноматериализациясынан кейін ол өнімділік пен функцияны айтарлықтай жақсартатын шағын өлшемді эффект, жоғары спецификалық беттік эффект, кванттық эффект, өте күшті оптикалық, электрлік, магниттік қасиеттер, асқын өткізгіштік, жоғары химиялық белсенділік және т.б. сияқты көптеген сипаттамаларды көрсетеді. материалдардан және көптеген жаңа материалдарды әзірлеу. Ол оптикалық материалдар, жарық шығаратын материалдар, кристалдық материалдар, магниттік материалдар, батарея материалдары, электрокерамика, инженерлік керамика, катализаторлар және т.б. сияқты жоғары технологиялық салаларда маңызды рөл атқарады?
1、 Ағымдағы даму зерттеулері мен қолдану өрістері
1. Сирек жер люминесцентті материал: Сирек жердің нано люминесцентті ұнтағы (түрлі-түсті теледидар ұнтағы, лампа ұнтағы), жақсартылған жарық тиімділігі бар сирек жердің пайдаланылатын мөлшерін айтарлықтай азайтады. Негізінен пайдалануY2O3, Eu2O3, Tb4O7, CeO2, Gd2O3. Ажыратымдылығы жоғары түсті теледидарға үміткер жаңа материалдар.?
2. Наноөткізгіш материалдар: Y2O3 көмегімен дайындалған YBCO асқын өткізгіштері, әсіресе жұқа пленкалық материалдар, тұрақты өнімділікке, жоғары беріктікке, оңай өңдеуге, практикалық кезеңге жақын және кең перспективаға ие.?
3. Сирек жердің наномагниттік материалдары: магниттік жады, магниттік сұйықтық, үлкен магниттік кедергі және т.б. үшін пайдаланылады, өнімділікті айтарлықтай жақсартады, құрылғыларды жоғары өнімділікке және миниатюраға айналдырады. Мысалы, оксид гиганты магниттік кедергісі (REMnO3 және т.б.).?
4. Сирек жердегі жоғары өнімді керамика: ультра жұқа немесе нанометр Y2O3, La2O3, Nd2O3, Sm2O3 және т.б. дайындалған электрокерамика (электрондық сенсорлар, PTC материалдары, микротолқынды материалдар, конденсаторлар, термисторлар және т.б.), электрлік қасиеттері, жылулық қасиеттері мен тұрақтылығы айтарлықтай жақсарды, маңызды аспектісі болып табылады электрондық материалдарды жаңарту. Нано Y2O3 және ZrO2 сияқты төмен температурада агломерленген керамика күшті беріктік пен қаттылыққа ие және мойынтіректер мен кескіш құралдар сияқты тозуға төзімді құрылғыларда қолданылады; Нано Nd2O3, Sm2O3 және т.б. жасалған көп қабатты конденсаторлар мен микротолқынды құрылғылардың өнімділігі айтарлықтай жақсарды.?
5. Сирек жердің нанокатализаторлары: Көптеген химиялық реакцияларда сирек жер катализаторлары қолданылады. Сирек жердің нанокатализаторлары пайдаланылса, олардың каталитикалық белсенділігі мен тиімділігі айтарлықтай жақсарады. Қазіргі CeO2 нано ұнтағы жоғары белсенділіктің, төмен бағаның және автомобильді шығаратын тазартқышта ұзақ қызмет етудің артықшылықтарына ие және мыңдаған тонна жылдық тұтынумен бағалы металдардың көпшілігін ауыстырды.?
6. Сирек жердің ультракүлгін сәулесін сіңіргіш:Nano CeO2ұнтақ ультракүлгін сәулелерді күшті сіңіреді және күннен қорғайтын косметикада, күннен қорғайтын талшықтарда, автомобиль шыныларында және т.б. қолданылады?
7. Сирек жер дәлдігімен жылтырату: CeO2 шыныға және басқа материалдарға жақсы жылтырату әсері бар. Nano CeO2 жоғары жылтырату дәлдігіне ие және сұйық кристалды дисплейлерде, кремний пластинкаларында, шыны қоймаларында және т.б. қолданылады. Қысқасы, сирек жер наноматериалдарын қолдану енді ғана басталды және жоғары технологиялық жаңа материалдар саласында шоғырланған. қосылған құн, қолданудың кең ауқымы, үлкен әлеует және өте перспективалы коммерциялық перспективалар.?
2. Дайындау технологиясы
Қазіргі уақытта наноматериалдарды өндіру де, қолдану да әртүрлі елдердің назарын аударды. Қытайдың нанотехнологиясы ілгерілеуді жалғастыруда және SiO2, TiO2, Al2O3, ZnO2, Fe2O3 және басқа да ұнтақ материалдарда өнеркәсіптік өндіріс немесе сынақ өндірісі сәтті жүзеге асырылды. Дегенмен, қазіргі өндіріс процесі және жоғары өндіріс шығындары оның өлімге әкелетін әлсіздігі болып табылады, бұл наноматериалдарды кеңінен қолдануға әсер етеді. Сондықтан үздіксіз жетілдіру қажет.?
Сирек жер элементтерінің ерекше электронды құрылымы мен үлкен атомдық радиусының арқасында олардың химиялық қасиеттері басқа элементтерден өте ерекшеленеді. Сондықтан сирек жер нанооксидтерін дайындау әдісі мен кейінгі өңдеу технологиясы да басқа элементтерден ерекшеленеді. Негізгі зерттеу әдістеріне мыналар жатады:?
1. Тұндыру әдісі: қымыздық қышқылды тұндыру, карбонатты тұндыру, гидроксидті тұндыру, біртекті тұндыру, комплексті тұндыру және т.б. Бұл әдістің ең үлкен ерекшелігі - ерітінді тез ядроланады, бақылау оңай, жабдық қарапайым және шығара алады. жоғары таза өнімдер. Бірақ сүзгіден өткізу қиын және жинақтау оңай ма?
2. Гидротермиялық әдіс: Жоғары температура мен қысым жағдайында иондардың гидролиз реакциясын жеделдету және күшейту және дисперсті нанокристалды ядроларды қалыптастыру. Бұл әдіс нанометрлік ұнтақтарды біркелкі дисперсті және тар бөлшектердің өлшемімен бөлуге болады, бірақ ол жоғары температура мен жоғары қысымды жабдықты қажет етеді, бұл қымбат және жұмыс істеуге қауіпті.?
3. Гель әдісі: Бұл бейорганикалық материалдарды дайындаудың маңызды әдісі және бейорганикалық синтезде маңызды рөл атқарады. Төмен температурада металлорганикалық қосылыстар немесе органикалық комплекстер полимерлену немесе гидролиз арқылы золь түзіп, белгілі бір жағдайларда гель түзе алады. Әрі қарай термиялық өңдеу үлкенірек спецификалық беті және жақсы дисперсиясы бар ультра жұқа күріш кеспесін жасай алады. Бұл әдіс жұмсақ жағдайда жүзеге асырылуы мүмкін, нәтижесінде бетінің үлкен ауданы және жақсы дисперстілігі бар ұнтақ алынады. Дегенмен, реакция уақыты ұзақ және аяқталуға бірнеше күн қажет, бұл индустрияландыру талаптарын орындауды қиындатады ма?
4. Қатты фазалық әдіс: жоғары температурада ыдырау қатты қосылыс немесе аралық Құрғақ орта реакциясы арқылы жүзеге асырылады. Мысалы, сирек жер нитраты мен қымыздық қышқылын қатты фазалық шарлы ұнтақтау арқылы араластырып, сирек жер оксалатының аралық өнімін түзеді, содан кейін ультра майда ұнтақ алу үшін жоғары температурада ыдырайды. Бұл әдіс жоғары реакция тиімділігіне, қарапайым жабдыққа және оңай жұмыс істеуге ие, бірақ нәтижесінде алынған ұнтақ морфологиясы дұрыс емес және біркелкілігі нашар.?
Бұл әдістер бірегей емес және индустрияландыруға толық сәйкес келмеуі мүмкін. Көптеген дайындау әдістері бар, мысалы, органикалық микроэмульсия әдісі, алкоголиз және т.б.
3. Өнеркәсіптік дамудағы прогресс
Өнеркәсіптік өндіріс көбінесе бір әдісті қабылдамайды, керісінше күшті және әлсіз жақтарын толықтырады және коммерцияландыру үшін қажетті өнімнің жоғары сапасына, төмен құнына және қауіпсіз және тиімді процеске жету үшін бірнеше әдістерді біріктіреді. Guangdong Huizhou Ruier Chemical Technology Co., Ltd. жақында сирек жер наноматериалдарын жасауда өнеркәсіптік жетістіктерге қол жеткізді. Көптеген барлау әдістері мен сансыз сынақтардан кейін өнеркәсіптік өндіріске қолайлы әдіс – микротолқынды гель әдісі табылды. Бұл технологияның ең үлкен артықшылығы мынада: бастапқы 10 күндік гель реакциясы 1 күнге дейін қысқарады, осылайша өндіріс тиімділігі 10 есе артады, өзіндік құны айтарлықтай төмендейді және өнім сапасы жақсы, бетінің ауданы үлкен. , пайдаланушының сынақ реакциясы жақсы, бағасы американдық және жапондық өнімдерден 30% төмен, бұл халықаралық деңгейде өте бәсекеге қабілетті, халықаралық озық деңгейге жету.?
Соңғы кездері тұндыру әдісін қолданып, негізінен аммиак суы мен аммиак карбонатын тұндыру үшін, ал органикалық еріткіштерді сусыздандыру және бетті өңдеу үшін қолданатын өндірістік тәжірибелер жүргізілуде. Бұл әдіс қарапайым процесс және төмен құны бар, бірақ өнім сапасы нашар, және әлі де одан әрі жетілдіру және жетілдіру қажет кейбір агломерациялар бар.?
Қытай сирек жер ресурстары бойынша ірі ел болып табылады. Сирек жердің наноматериалдарын әзірлеу және қолдану сирек жер ресурстарын тиімді пайдаланудың жаңа жолдарын ашты, сирек жерді қолдану аясын кеңейтті, жаңа функционалдық материалдардың дамуына ықпал етті, жоғары қосылған құны бар өнімдердің экспортын ұлғайтты және шетелдік айырбас табыс алу мүмкіндіктері. Бұл ресурстық артықшылықтарды экономикалық артықшылықтарға айналдыруда маңызды практикалық мәнге ие.
Жіберу уақыты: 27 маусым 2023 ж